m  v  kg m3 P F A  Newton meter 2   MODUL 12. FISIKA DASAR I 1. Tujuan Instruksional Khusus Mahasiswa diharapkan dapat menganalisa perilaku fluida 2. Daftar Materi Pembahasan Mekanika Fluida 2.1 . Statika Fluida 2.2 . Dinamika Fluida 3. Pembahasan Secara Makroskopik keadaan bahan dibagi menjadi menjadi dua, yaitu: benda padat dan fluida. Benda padat cenderung mempertahankan bentuknya, sedangkan fluida tidak mempertahankan bentuknya tetapi mengalir. 2.1 Statika Fluida 2.1.1 Kerapatan dan Tekanan Kerapatan massa ( ) bahan yang homogen, merupakan rasio massa ( m ) terhadap volumenya ( v )dinyatakan sebagai berikut : m v  kg m3  ( 12.1 ) Fluida tidak sama dengan zat padat, yaitu tidak dapat menopang tegangan geser. Fluida berubah bentuk sesuai ruang yang ditempatinya. Jika sebuah benda tercelup pada dalam fluida ( air ), maka fluida akan melakukan gaya yang tegak lurus permukaan benda di setiap titik pada permukaan. Tekanan merupakan gaya normal ( F ) persatuan luas permukaan ( A ), yaitu : P F A  Newton meter 2   ( 12.2 ) http://www.mercubuana.ac.id

F2 (2cm)2  r1 2 F 1 A 1 A 2 F 2 mg (20cm)  Gambar 12.2 Contoh 1 : Penghisap besar pada sebuah dongkrak hidrolik memiliki jari-jari 20 cm. Berapakah gaya yang harus diberikan pada penghisap kecil berjari-jari 2 cm untuk mengangkat sebuah mobil yang massanya 1500 kg ? Penyelesaian : w mg (1500kg )(9,8N / kg ) 1,47 x104 N Gaya yang harus diberikan adalah  r1 2  22 F 1 A 1 A 2 F 2 mg (2cm)2 (20cm)  (1,47 x104 N ) 147 N 2 2.2 Dinamika Fluida Dinamika Fluida terbatas pada aliran fluida yang bersifat sebagai berikut : a. Tunak yaitu aliran fluida yang kecepatan v tiap partikel fluida pada suatu titik tertentu adalah tetap, baik besar maupun arahnya. b. Tak rotasional, aliran fluida yang pada tiap titik bagian fluida tidak memiliki momentum sudut terhadap titik tersebut. c. Tak kompresibel, aliran fluida yang tidak berubah rapat massanya ketika mengalir. d. Tak kental , aliran kental ( viskos ) yaitu aliran fluida yang mengalir tanpa disipasi energi mekanika. 2.2.1 Fluida bergerak dan Persamaan Bernoulli Fluida yang mangalir dalam sebuah pipa dengan luas penampang yang berubah- ubah ( Gambar 12.3 ). Volume fluida yang mengalir ke dalam pipa di titik a dalam http://www.mercubuana.ac.id

K 1/ 2(m)vb2 1/ 2(m)va2 Fa=PaAa V (vb2 va2 ) Fb=PbAb va b b’ x y2 a a’ y1 Gambar 12.4.a vb Aa b b’ y2 a a’ y1 Gambar 12.4.b Gaya di atas melakukan kerja : Wa Faxa Pa Aaxa PaV Pada saat yang sama fluida mendahuluinya ( di kanan ) memberikan gaya Fb=PbAb padanya ke kiri. Gaya ini melakukan kerja negative, karena berlawanan gerakan : WbFbxbPb AbxbPbV Sehingga kerja total yang dilakukan oleh gaya-gaya ini adalah : (Pa Pb )VVg ( y2 y1) 12V (vb2 va2 ) atau dapat disederhanakan menjadi: http://www.mercubuana.ac.id